Escreva as configurações eletrônicas dos elementos de número atômico 5, 17, 20 e 24 indicando a quais grupos da tabela periódica pertencem. Quais os números quânticos do elétron mais energético de cada um dos elementos?

Passo 1

O enunciado pede para escrever as configurações eletrônicas dos elementos de número atômico 5 (boro), 17 (cloro), 20 (cálcio) e 24 (cromo), indicar a que grupo da tabela periódica cada um pertence e, por fim, determinar os quatro números quânticos (n,l,ml,ms) do elétron de maior energia em cada átomo. Vamos usar o princípio de Aufbau para montar as configurações e depois associar cada elétron ao seu orbital para extrair os números quânticos.

Passo 2

Para o boro ( Z=5) a configuração eletrônica é
1s^2,2s^2,2p^1.
Ele fica no bloco p, grupo 13 da tabela periódica.
O elétron mais energético está em 2p, portanto
,n=2, l=1.
Como é o primeiro elétron em 2p, podemos escolher ml=-1 e, sendo desemparelhado, ms=+tfrac12.
Logo,
(n,l,ml,ms) = (2,1,-1,+tfrac12)

Passo 3

Para o cloro ( Z=17) a configuração é
[Ne],3s^2,3p^5.
Ele pertence ao bloco p, grupo 17.
O último elétron entra no subnível 3p e, seguindo a ordem de emparelhamento, é o quinto em 3p, ocupando ml=0 com spin ms=-tfrac12.
Assim,
(n,l,ml,ms) = (3,1,0,-tfrac12)

Passo 4

Para o cálcio ( Z=20) a configuração é
[Ar],4s^2.
Ele está no bloco s, grupo 2.
O elétron mais energético é o segundo em 4s, logo n=4, l=0, ml=0 e, sendo spin companheiro, ms=-tfrac12.
Portanto,
(n,l,ml,ms) = (4,0,0,-tfrac12)

Passo 5

Para o cromo ( Z=24) a configuração segue o arranjo especial de estabilidade:
[Ar],3d^5,4s^1.
Ele pertence ao bloco d, grupo 6.
O elétron mais energético está em 4s, então n=4, l=0, ml=0 e, no estado fundamental, ms=+tfrac12.
Logo,
(n,l,ml,ms) = (4,0,0,+tfrac12)

Resposta

Boro ( Z=5):
Configuração 1s^2,2s^2,2p^1, grupo 13,
(n,l,ml,ms)=(2,1,-1,+tfrac12).
Cloro ( Z=17):
Configuração [Ne],3s^2,3p^5, grupo 17,
(n,l,ml,ms)=(3,1,0,-tfrac12).
Cálcio ( Z=20):
Configuração [Ar],4s^2, grupo 2,
(n,l,ml,ms)=(4,0,0,-tfrac12).
Cromo ( Z=24):
Configuração [Ar],3d^5,4s^1, grupo 6,
(n,l,ml,ms)=(4,0,0,+tfrac12).

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